用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始落下，重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能定恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
指出其中没有必要进行的步骤是

C

C

；操作不恰当的步骤是

BD

BD

．
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式：a=

1

4

(S2-S1)f2

1

4

(S2-S1)f2

．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤动能的增加，
其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度的值为g，还需要测量的物理量是

重锤的质量m

重锤的质量m

．试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=

mg-

m

4

(S2-S1)f2

mg-

m

4

(S2-S1)f2

．

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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量、分析，即可验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流”上；
C．先释放纸带，再接通电源打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E．根据测量的结果，分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能．
其中操作不当的步骤是：

 

（填选项对应的字母）
（2）正确操作后打出的纸带如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出AC的距离为s₁，CE的距离为s₂，打点的频率为f，根据这些条件，计算打C点时重锤下落的速率v_c=

 

（3）实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量，其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用（设阻力恒定），可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，重锤的质量为m．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F=

 

．

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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过电磁打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将电磁打点计时器接到电源的交流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，后接通电源开关打出-条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要或不恰当的操作步骤是：（将其选项对应的字母填写在空行内）没有必要的操作步骤是：

C

C

不恰当的操作步骤是：

D

D

（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测量出A点距起始点O距离为S₀，点A、C间的距离为S₁，点C、E间的距离为S₂，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=

(S2-S1)f2

4

(S2-S1)f2

4

．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中存在着阻力的作用．可以通过该实验装置测定该阻力的大小，若已知当地的重力加速度值是g，还需要测量的物理量是：

M

M

试用这些数据和纸带上的测量数据表示出重锤下落的过程中受到的平均阻力大小F为：F=

mg-m

(S2-S1)f2

4

mg-m

(S2-S1)f2

4

．

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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
操作不当的步骤是

BC

BC

（将其选项对应的字母填在空行内）
（2）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以

v2

2

为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的

C

C

．

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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，能输出电压为6V的交流电和直流电．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上某些点的点间距离进行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，后接通电源开关，打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点的点间距离；
F．根据测量的结果，计算重锤下落过程中重力势能的减少量是否等于动能的增加量．
没有必要或者操作不当的步骤是

BCD

BCD

．（填选项对应的字母）
（2）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现：
重锤重力势能的减小量总是

大于

大于

 （填“大于”、“小于”、或“等于”）重锤动能的增加量，其原因主要是

在重锤下落的过程中存在阻力作用

在重锤下落的过程中存在阻力作用

．

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一、二选择题：1-5题为单选题，每小题只有一个选项符合题意，选对的得3分，错选或不答的得0分，每小题3分，共15分；6-9小题为多选题，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分，每小题4分，共16分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

C

B

B

D

A

AD

CD

BC

ABC

三．简答题：本题共3小题，共42分

10．（8分）

⑴BC(2分) 

⑵（2分）

⑶（4分）

11．（10分）

⑴B，E（2分）                                          ⑵电路图(见右上)（2分）

⑶作图(见右上)（2分），1.40－1.50，1.25―1.35（4分）

12A．（12分）

⑴AC（4分）        ⑵BC（4分）              ⑶1×10²²（4分）

12B．（12分）

⑴ABC（4分）        ⑵1  0.5  0.5  －x方向（4分） 

⑶ 30° s（4分）

12C．(12分)

⑴BC（4分）      ⑵6 （4分）

⑶ ①0.1m/s  （1分）    ②方向见右图（1分）  能得分（2分）

四．计算题：本题共3小题，共47分

13．(15分)

⑴杆达最大速度时，有………………………………………………………(2分)

又                                          ………………………………(2分)

                                      …………………………………………(2分)

得：m/s                              …………………………………………(1分)

⑵V           ……………………………………………………………(4分)

⑶W                …………………………………………………………(4分)

14．(16分)

⑴小物块的加速度为：a₁=μg＝2m/s²， 水平向右……………………………………（1分）

长木板的加速度为：0.5m/s²，水平向右   ……………………（1分）

令刚相对静止时他们的共同速度为v，以木板运动的方向为正方向

对小物块有：v=－v₂＋a₁t                  ……………………………………（1分）

对木板有：v= v₁＋a₂t ………………………………………………………………（1分）

代入数据可解得：t=8s； v =14m/s ………………………………………………（2分）

⑵此过程中小物块的位移为：x₁== 48m…………………………………（2分）

长木板的位移为：x₂== 96m           …………………………………（2分）

所以长板的长度至少为：L= x₂-x₁= 48m ………………………………………… （2分）

⑶长木板对小物块摩擦力做的功为J ………………（4分）

15．(16分)

⑴以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f₁，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，则

                                        …………………………（4分）

⑵在小球运动到管口时，F_N＝2.4×10^－3N，设v₁为小球竖直分速度，由

，则                                 ………………………………（3分）

由得                                        ………………………………（3分）

⑶小球离开管口进入复合场，其中qE＝2×10^－3N，mg＝2×10^－3N．…………………（1分）

故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度　与MN成45°角，故轨道半径为R，  ……………………………………………………（1分）

小球离开管口开始计时，到再次经过MN所通过的水平距离……（1分）

对应时间  ………………………………………………………（1分）

小车运动距离为x₂，………………………… ………………………（1分）

所以小球此时离小车顶端的距离为……………………………（1分）